[發明專利]液壓系統的載荷均衡控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710187971.5
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107023537B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 董立靜;李長春;竺超今;延皓;譚啟凡;薛嬋
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B19/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊;許向彤

1.一種液壓系統的載荷均衡控制方法，所述液壓系統包括多個液壓支點，其特征在于，包括：

計算每一個液壓支點所受其他每一個液壓支點的作用力，

其中，t為時間，K為調節參數，F_ij(t)表示在t時刻，液壓支點i所受液壓支點j的作用力，Q_i(t)為液壓支點i在t時刻承受的載荷，Q_j(t)為液壓支點j在t時刻承受的載荷，x_i(t)為液壓支點i在t時刻的地理位置信息，x_j(t)為液壓支點j在t時刻的地理位置信息，||·||表示范數；

判斷每一個液壓支點所受其他液壓支點的作用力之和是否為0，即判斷每一個液壓支點所受的虛擬力是否為0，

其中，F_i(t)為液壓支點i在時刻t所受的虛擬力，N為除去液壓支點i的其他液壓支點的總數；

如果存在虛擬力不為0的液壓支點，根據所述液壓支點所受的虛擬力的大小和方向，調整所述液壓支點的移動距離和移動方向，直至所有液壓支點所受的虛擬力為0；

如果所有液壓支點所受的虛擬力為0，則液壓系統的多個液壓支點的載荷達到均衡。

2.根據權利要求1所述的載荷均衡控制方法，其特征在于，還包括：

判斷每一個液壓支點通訊范圍內的鄰居支點，只計算所述液壓支點所受所述鄰居支點的作用力。

3.根據權利要求2所述的載荷均衡控制方法，其特征在于，所述判斷每一個液壓支點通訊范圍內的鄰居支點的方法包括：

所述液壓支點發送無線通訊信號給其他液壓支點，所述液壓支點接收到的反饋信號所對應的其他液壓支點為該液壓支點的鄰居支點。

4.根據權利要求3所述的載荷均衡控制方法，其特征在于，每一個液壓支點單獨控制，每一個所述液壓支點根據自身承受的載荷和鄰居支點承受的載荷確定所述每一個液壓支點所受鄰居支點的作用力，根據自身所受的作用力之和的大小和方向控制液壓支點的位置。

5.一種液壓系統的載荷均衡控制系統，所述液壓系統包括多個液壓支點，其特征在于，包括：

載荷傳感器，安裝在每一個液壓支點上，測量每一個液壓支點承受的載荷；

控制單元，根據每一個液壓支點所承受的載荷和其他液壓支點承受的載荷確定所述每一個液壓支點所受的虛擬力，篩選出虛擬力不為0的液壓支點；

移動單元，根據控制單元篩選出的虛擬力不為0的液壓支點所受的虛擬力的大小和方向，調整所述液壓支點的移動距離和移動方向，在調整過程中實時發送所述液壓支點的位置信息給控制單元，直至所有液壓支點所受的虛擬力為0；

其中，所述控制單元包括：

作用力模型構建單元，根據每一個載荷傳感器測量的每一個液壓支點承受的載荷，計算每一個液壓支點所受其他每一個液壓支點的作用力，

其中，t為時間，K為調節參數，F_ij(t)表示在t時刻，液壓支點i所受液壓支點j的作用力，Q_i(t)為液壓支點i在t時刻承受的載荷，Q_j(t)為液壓支點j在t時刻承受的載荷，x_i(t)為液壓支點i在t時刻的地理位置信息，x_j(t)為液壓支點j在t時刻的地理位置信息，||·||表示范數；

虛擬力模型構建單元，根據每一個液壓支點所受其他液壓支點的作用力之和構建所述液壓支點所受虛擬力模型，

其中，F_i(t)為液壓支點i在時刻t所受的虛擬力，N為除去液壓支點i的其他液壓支點的總數；

第二判斷單元，判斷每一個液壓支點所受其他液壓支點的作用力之和是否為0，即判斷每一個液壓支點所受的虛擬力是否為0，篩選出所受虛擬力不為0的液壓支點。

6.根據權利要求5所述的載荷均衡控制系統，其特征在于，所述控制單元還包括：第一判斷單元，判斷每一個液壓支點通訊范圍內的鄰居支點，將所述鄰居支點的位置信息和承受的載荷發送給作用力模型構建單元，只計算所述液壓支點所受所述鄰居支點的作用力。